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TABLE DES MATIÈRES

INTRODUCTION p.1

CHAPITRE 1 REVUE DE LA LITTÉRATURE p.9
1.1 Les artistes de cirque face aux blessures p.9
1.2 Anatomie fonctionnelle de la colonne vertébrale p.10
1.2.1 La colonne vertébrale p.10
1.2.1.1 Les tissus durs p.11
1.2.1.2 Les tissus mous p.12
1.3 Blessures au dos p.13
1.3.1 Facteurs de risque des blessures au dos p.14
1.3.2 Charge symétrique p.15
1.3.3 Charge asymétrique p.16
1.4 Modélisation biomécanique p.17
1.4.1 Modélisation multi-corps du corps humain p.17
1.4.2 Approches pour estimer les forces articulaires p.18
1.4.3 Logiciels p.19
1.4.4 Modélisation de la colonne lombaire sur OpenSim p.19
1.5 Caractérisation du comportement mécanique des barres russes p.21

CHAPITRE 2 PROBLÉMATIQUES ET OBJECTIFS p.23

CHAPITRE 3 BIOMECHANICAL ANALYSIS OF LUMBAR SPINE LOADING IN
RUSSIAN BAR PORTERS p.25
3.1 Avant-propos p.25
3.2 Abstract p.26
3.3 Introduction p.27
3.4 Methods p..28
3.4.1 Experimental data collection p.28
3.4.2 Shoulder forces estimation p.33
3.4.3 Musculo-skeletal modeling p.36
3.4.4 External forces p.37
3.4.5 Ground reaction force (GRF) computation p.39
3.4.6 Inverse Kinematic (IK), Inverse Dynamic (ID), Static Optimization (SO),
Joint Reaction Analysis (JRA) p.39
3.4.7 Model validation p.40
3.4.8 Data processing p.41
3.5 Results p.41
3.5.1 Model validation p.41
3.5.2 Jump analysis p.47
3.5.3 Joint reaction forces p.49
3.6 Discussion p.51
3.7 Conclusion p.54
3.8 Funding p.54
3.9 Disclosure p.54

CHAPITRE 4 CARACTÉRISATION MÉCANIQUE DE LA FLEXIBILITÉ DE DIFFÉRENTES BARRES RUSSES p.55
4.1 Résultats p.55
4.1.1 Chargement statique p.55
4.1.2 Chargement dynamique p.57

CHAPITRE 5 DISCUSSION GÉNÉRALE p.59
5.1 Forces et moments à la colonne lombaire p.59
5.2 Forces externes p.62
5.3 Modélisation p.62
5.4 Validation du modèle p.63
5.5 Limites du projet p.65
5.6 Recommandations et perspectives p.66

CONCLUSION p.69

ANNEXE I COMPLÉMENT À LA MÉTHODOLOGIE p.71
ANNEXE II PHOTOS DES BARRES RUSSES TESTÉES p.89

LISTE DE RÉFÉRENCES BIBLIOGRAPHIQUES p.90

Résumé :
La barre russe est une discipline de cirque pratiquée par trois artistes. Deux porteurs propulsent un voltigeur en manipulant une barre flexible posée sur leur épaule. Les forces asymétriques auxquelles ils sont exposés peuvent, à terme, entrainer des douleurs lombaires chroniques. L’objectif de ce mémoire est d’étudier les charges intervertébrales auxquelles sont soumis les porteurs à l’aide d’une modélisation biomécanique. Un trio d’artistes de barre russe a été recruté pour participer à une collecte de données incluant de la capture de mouvement et des mesures électromyographiques. Un modèle musculosquelettique développé sur le logiciel OpenSim a ensuite été adapté aux conditions de chargement imposées par la barre russe (force et vitesse élevée). Les forces externes appliquées à l’épaule ont été estimées indirectement par l’intermédiaire d’un test expérimental qui a mis en lumière un comportement de déformation linéaire de la barre. Une méthode numérique a été utilisée pour estimer la force de réaction au sol. Les résultats montrent qu’il n’y a pas de différences significatives entre les charges lombaires engendrées par les sauts droits et les saltos mais une différence significative entre les différentes phases de sauts, à savoir, la propulsion et la réception. La phase de propulsion est celle qui développe le plus de forces sur les vertèbres des participants avec une force maximale moyenne de 12571.7±1714.5 N en compression. De plus, malgré les forces extrêmes subies par les artistes, les efforts en cisaillement sont faibles (<1000N) possiblement en raison de leur technique. Les artistes et les entraineurs doivent avoir conscience de la sévérité des forces en jeu et adapter les entrainements aux compétences des artistes et leur forme physique.

Collection : Bibliothèque de l'École nationale de cirque

Localisation : Bibliothèque